EP0992715A2 - Stepped transmission and procedure for the disengagement of a gear of said transmission - Google Patents

Stepped transmission and procedure for the disengagement of a gear of said transmission Download PDF

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EP0992715A2
EP0992715A2 EP99118314A EP99118314A EP0992715A2 EP 0992715 A2 EP0992715 A2 EP 0992715A2 EP 99118314 A EP99118314 A EP 99118314A EP 99118314 A EP99118314 A EP 99118314A EP 0992715 A2 EP0992715 A2 EP 0992715A2
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EP
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clutch
open position
gear
transmission
actuator
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Frank Nageleisen
Bernd Gussmann
Michael Hackenjos
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Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
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    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/46—Signals to a clutch outside the gearbox

Definitions

  • the present invention relates to a method for laying out a gear of a multi-speed transmission, which has a plurality of gears which engages by means of at least one clutch and can be interpreted in which method the clutch in response to a gear change request signal of a transmission actuator from a first closed position into a Open position is moved.
  • the invention further relates to a step transmission with a A plurality of gears, at least one clutch for entry and exit Laying out the gears, a gear actuator for moving the Clutch and with control means for controlling the actuator, so that it engages the clutch in response to a gear change request signal from a first closed position in an open position moves.
  • Such a step transmission and such a method for designing a gear of a multi-step transmission are from DE 196 15 267 C1 known.
  • One concept is a combination of planetary powershift transmissions and hydrodynamic converter.
  • the hydrodynamic converter is the efficiency of such gears not particularly cheap.
  • the second concept which is more recent Time is becoming more and more widespread, based on an arrangement from a conventional manual transmission and one conventional friction clutch. Instead of operating this Elements by the driver using the clutch pedal and gear lever corresponding actuators are provided, which are dependent from a higher-level switching strategy to one another can be controlled in a coordinated manner to change gears.
  • Double clutch transmission To completely overcome this problem are so-called Double clutch transmission known. With these, the performance from the motor via two parallel paths to the gearbox output shaft be placed. Such double clutch transmissions are, however constructively comparatively complex.
  • the invention is based on the object Switching process with switchable by means of a gear actuator Stepped gearbox in terms of switching time and comfort further optimize.
  • This task becomes the design method mentioned at the beginning a gear of a step transmission solved that the Clutch by means of the gear actuator in the direction of Open position is biased before the gear actuator Clutch from the first closed position to the open position emotional.
  • the clutch by means of the transmission actuator pretensioning before actually gearing can the clutch is typically used during a gear change occurring decrease in the moment in the drive train faster towards the open position, i.e. the neutral position of the step transmission. Because all the ways that through games in the chain from the transmission actuator to the Switching clutch result, are already pre-stressed the actual laying process. When the The moment in the drive train can be immediately through the gearbox actuator exerted force can be interpreted.
  • Multi-step transmission can be used with any type of drive train.
  • any type of drive train For example, one from a fuel cell supplied electric motor directly coupled to the multi-step transmission his.
  • use is also in connection with one Internal combustion engine and intermediate friction clutch provided, as well as in double clutch transmissions, although at the latter the switching time due to the lack of traction interruption is not so essential.
  • Biasing is in response to the gear change request signal, for example when a leader has one Motor vehicle a shift lever provided with a sensor actuated, or automatically due to a parent Vehicle control.
  • the gear change request signal usually takes place, as indicated above, a throttling of the power output by the engine, resulting in a Decrease in the torque applied to the multi-step transmission leads.
  • This decrease in torque is due to different Reasons often only gradually or at different times from that Gear change request signal.
  • the period between the occurrence of the gear change request signal and the decrease in Input torque of the gearbox to a certain The value can thus be used to adjust the preload to the Set up clutch.
  • the clutch acts positively.
  • the bias is in response to the gear change request signal gradually, preferably linear, increases.
  • the physical size can be, for example desired switching speed for automatic switching or the current switching speed or switching acceleration a shift lever when manually shifting. It it is understood that this setting is individual for everyone Switching can take place. It is of course special advantageous if depending on the type of gear change (e.g. 1-2 or 3-4) different basic settings from the start the rate of rise of the bias is provided become. Because depending on the gear change are due to the multi-step transmission different torques.
  • the Preload to a final value at which the preload is held until the clutch is in the open position emotional.
  • the level of this final value can also either be constant constant for all switching operations, for every type of Gear change differently or individually for everyone individual switching operation depending on at least one physical size can be set.
  • the final value is sufficient to the clutch in a not unloaded state from the to move the first closed position into the open position.
  • the step transmission is a means a clutch actuator actuated friction clutch upstream and in response to the gear change request signal the friction clutch opens, a first one Clutch clutch of the transmission by means of the transmission actuator from a first closed position is moved into an open position, the first or a further clutch from an open position is moved to a second position and the friction clutch is closed again, preferably the first Shift clutch by means of the gear actuator before the complete Opening the friction clutch in the direction of the open position biased.
  • the clutch before the complete Open the friction clutch in the open position preload, the clutch can be at the earliest possible Time from the first closed position, i.e. the previous one Gear, in the open position, i.e. in the neutral position become. At this point, there is no need for a shifting force being constructed. With this measure, the duration is thus the interruption of traction is further minimized. With automatic Manual transmission with interruption of tractive power becomes comfort clearly improved. As for drive rods with a friction clutch anyway a certain amount of time is needed to look after a Disengaging the gear change request signal can be very difficult this time can be used well to build up the preload.
  • clutches Under a friction clutch in the present context understood any type of clutch that can be switched frictionally / frictionally become.
  • clutches are said to be under in the present context in particular form-fitting switchable couplings are understood, e.g. Synchronizers in conventional construction.
  • the first clutch is also used of the gear actuator before reaching the grinding point the friction clutch biased towards the open position.
  • the so-called Pass through the grinding point i.e. the point at which the two shafts connected by the friction clutch start with different To rotate speeds.
  • the pressure force of the friction clutch has decreased, however, is still sufficient to force / frictionally engage the two shafts connect with each other. From the grinding point is the perfect adhesion removed.
  • the clutch starts grinding, i.e. speed differences develop between Coupling input shaft and coupling output shaft.
  • the timing of the switching process overall can be further optimized.
  • a drive train of a motor vehicle is general shown at 10.
  • the drive train 10 includes a clutch 12 and a transmission 14.
  • the clutch 12 is a friction clutch, which by means of a schematically indicated clutch actuator 13 are operated can.
  • the friction clutch connects 12 a motor output shaft 16 non-positively with a Input shaft 18 of the transmission 14.
  • In an open position the two shafts 16, 18 are separated from one another.
  • the so-called grinding point is the Time at which the differential speed between the two elements and thus between the two shafts 16, 18 when opening the friction clutch 12 is greater than zero or when closing becomes zero.
  • the transmission 14 transmits the power of the engine of the motor vehicle from the transmission input shaft 18 to a transmission output shaft 20th
  • the transmission 14 is in a manner known per se as a countershaft transmission executed and has a countershaft 22nd
  • the transmission 14 includes a plurality of gear sets, one of which in Fig. 1 only two for reasons of clarity Wheelsets 24, 26 are shown.
  • Each wheel set 24, 26 comprises two gears.
  • the wheel set 24 includes in the illustrated embodiment, a firm with the Gearbox input shaft 18 connected gear 28 and a fixed gear 30 connected to the countershaft 22.
  • the second wheel set 26 includes a fixed to the countershaft 22nd connected gear 32 and one on the transmission output shaft 20 mounted gear 34, which is designed as an idler gear.
  • the synchronization device 36 is in a first in FIG Closed position 37 shown, in which the synchronization device 36 the gear 28 and the transmission output shaft 20 in a form-fitting manner connects with each other.
  • Fig. 1 there are two more Positions of the synchronizer 36 shown.
  • a second closed position 37 "connects the synchronization device 36 the gear 34 of the second gear set 26 in a form-fitting manner with the transmission output shaft 20.
  • Between the two Closed positions 37, 37 '' show an open position 37 ', in which the synchronizer 36 on the transmission output shaft 20 runs along and neither the gear 28 nor that Gear 34 connects to the transmission output shaft 20.
  • the synchronization device 36 is in the engagement of a gear, So when moving from the open position 37 'in one of the Lock positions 37, 37 '', capable of differential speeds between the transmission output shaft 20 and with this to reduce gear 28 or 34 to be connected, the to synchronize both transmission components.
  • the synchronization device 36 is by means of an actuator 38 of the transmission 14 on the transmission output shaft 20 back and forth.
  • the transmission 14 also includes others Wheel sets and correspondingly further synchronizing devices, 1 of which a further synchronizing device 36a is shown schematically.
  • the further synchronization device 36a can also be actuated by means of the gear actuator 38.
  • the motor vehicle in which the assembly 10 is installed comprises a central controller 40, a clutch controller 42, a transmission control 44 and an engine control 46.
  • the clutch control 42 and the transmission control 44 are included the clutch actuator 13 and the gear actuator 38 connected.
  • the motor controller 46 is equipped with means for influencing the Engine power connected, usually with a throttle valve.
  • the central controller 40 is connected to the clutch controller 42, the transmission control 44 and the engine control 46 connected and coordinates their control tasks. It is understood that the elements shown in FIG. 1 as individual controls in Form of software can be implemented, the individual controls 42, 44 and 46 each have individual program modules Overall control program can form.
  • FIG. 2 The sequence of a switching process, i.e. a gear change, at The arrangement 10 shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2.
  • the Representation can, however, also be changed accordingly transmitted, in which a first synchronizing device from a first closed position in an open position and a further synchronization device from an open position in a second switch position is moved.
  • An engine speed 52 is plotted against time in FIG. 2 corresponding to the speed of the engine output shaft 16, a gear speed 54 corresponding to the speed of the transmission input shaft 18, a throttle position 56, a gear change request signal 58, a position 60 of the clutch 12 and a position 62 of the synchronization device 36.
  • the synchronizer 36 is in a first closed position 66, accordingly for example, the closed position 37 in Fig. 1.
  • the friction clutch 12 is initially in a complete closed state, as shown at 64.
  • a gear change request signal (at time t 1 ), which is triggered in a manual shift mode, for example, by actuating a shift lever, in an automatic mode, on the other hand, is triggered independently by the central controller 40, the engine output is first reduced by the throttle valve 56 gradually is closed.
  • the clutch actuator 13 is actuated so that the friction clutch 12 is gradually moved from the fully closed position 64 to a fully open position 68.
  • the friction clutch 12 passes through the so-called grinding point at time t 3 .
  • the friction clutch 12 has not yet grinded, so the speeds of the shafts 16 and 18 are identical.
  • the friction clutch 12 begins to grind, a gradually increasing speed difference between the shafts 16 and 18 being established, as can be seen from the illustrations of the engine speed 52 and the gear speed 54.
  • the synchronizing device 36 When changing gear, the synchronizing device 36 is first moved from the first switching position 37 or 66 to the open position, which is shown at 70 in FIG. 2. The synchronizing device 36 is then moved into a second switching position 72, corresponding to the position 37 ′′ shown in FIG. 1. The synchronizing device 36 has reached its end position 72 before the friction clutch 12 starts from the fully open position 68 before the completely closed position 64 reaches the grinding point at time t 4 , at which speeds 52 and 54 are again the same.
  • the transmission control 44 After the gear change request signal 48 has been recognized at the time t 1 , the transmission control 44 generates a control signal 76.
  • the control signal 76 increases gradually, linearly in the illustration in FIG. 3, up to the time t 5 and subsequently remains at a final value 78 until the time t 2 , at which the synchronization device 36 is moved in the direction of the open position.
  • the gradual increase in the drive signal 76 on the one hand prevents the synchronizing device 36 from being inadvertently moved from the closed position to the open position becomes.
  • the movement of the synchronizer 36 required from the closed position to the open position Force depends on how big the load is in the Switch position is transmitted, or how high the corresponding Torque is. As long as from the transmission input shaft 18 Torque is transmitted, the synchronizer 36th in the switch position due to the positive connection, so to speak, "braced". Therefore, for example, when accelerating one Motor vehicle not possible, the gear engaged without clutch actuation to interpret.
  • the torque transmitted by the transmission input shaft 18 is not yet zero due to the initiated drop in engine power (shown at 56). However, the torque transmitted by the transmission input shaft 18 has reached such a value at time t 2 that the magnitude of the preload (force) exerted by the transmission actuator 38 on the synchronizing device 36 in accordance with the end value 78 in FIG. 3 is sufficient for the synchronizing device 36 in to move the open position 70 or 37 '.
  • the for moving the synchronizer 36 to the open position necessary bias according to the size of the final control value 78 depends on the torque transmitted and is therefore preferably different for each type of gear change chosen.
  • the value 78 at a gear change from first to second gear for example higher than when changing gear from the fourth in the fifth gear.
  • the rate of increase of the bias voltage ie the slope of the drive signal 76 for each switching operation individually determined.
  • the determination is based on at least one physical quantity, for example the Can be the speed at which a manual shift is carried out becomes.
  • the slope of the Control signal 76 also based on the vehicle acceleration or vehicle speed can be set. Others too Parameters such as setting a sport mode or one Economy mode in automatic mode can be used.

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Abstract

The gear box has a number of gears, at least one synchronizer for engaging and disengaging the gears, a transmission actuator for moving the synchronizer and a controller for driving the actuator so that the synchronizer moves from a first closed position to an open position in response to a gear change instruction signal (58). The controller drives the actuator so that the synchronizer is biased towards the open position before the actuator moves the synchronizer from the first closed position to the open position. An independent claim is also included for a method of applying a gear ratio.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslegen eines Ganges eines Stufengetriebes, das eine Mehrzahl von Gängen aufweist, die mittels wenigstens einer Schaltkupplung einleg- und auslegbar sind, bei welchem Verfahren die Schaltkupplung in Antwort auf ein Gangwechsel-Anforderungssignal mittels eines Getriebeaktuators von einer ersten Schließstellung in eine Offenstellung bewegt wird.The present invention relates to a method for laying out a gear of a multi-speed transmission, which has a plurality of gears which engages by means of at least one clutch and can be interpreted in which method the clutch in response to a gear change request signal of a transmission actuator from a first closed position into a Open position is moved.

Die Erfindung betrifft ferner ein Stufengetriebe mit einer Mehrzahl von Gängen, wenigstens einer Schaltkupplung zum Einund Auslegen der Gänge, einem Getriebeaktuator zum Bewegen der Schaltkupplung und mit Steuermitteln zum Ansteuern des Aktuators, so daß dieser die Schaltkupplung in Antwort auf ein Gangwechsel-Anforderungssignal von einer ersten Schließstellung in eine Offenstellung bewegt.The invention further relates to a step transmission with a A plurality of gears, at least one clutch for entry and exit Laying out the gears, a gear actuator for moving the Clutch and with control means for controlling the actuator, so that it engages the clutch in response to a gear change request signal from a first closed position in an open position moves.

Ein solches Stufengetriebe und ein solches Verfahren zum Auslegen eines Ganges eines Stufengetriebes sind aus der DE 196 15 267 C1 bekannt.Such a step transmission and such a method for designing a gear of a multi-step transmission are from DE 196 15 267 C1 known.

In dieser Druckschrift ist eine Schaltanordnung für ein automatisiertes Handschaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug offenbart.In this document there is a switching arrangement for an automated Manual transmission for a motor vehicle disclosed.

Bei den automatisch schaltenden Stufengetrieben für Kraftfahrzeuge unterscheidet man zwischen zwei grundlegenden Konzepten. Das eine Konzept ist eine Kombination aus Planeten-Lastschaltgetriebe und hydrodynamischem Wandler. Insbesondere aufgrund des hydrodynamischen Wandlers ist der Wirkungsgrad solcher Getriebe nicht besonders günstig. Das zweite Konzept, das in jüngerer Zeit immer mehr Verbreitung findet, basiert auf einer Anordnung aus einem herkömmlichen Handschaltgetriebe und einer herkömmlichen Reibungskupplung. Anstelle der Betätigung dieser Elemente durch den Fahrer mittels Kupplungspedal und Schalthebel sind entsprechende Aktuatoren vorgesehen, die in Abhängigkeit von einer übergeordneten Schaltstrategie in aufeinander abgestimmter Weise angesteuert werden, um Gänge zu wechseln.With the automatically shifting gearboxes for motor vehicles one differentiates between two basic concepts. One concept is a combination of planetary powershift transmissions and hydrodynamic converter. In particular due to of the hydrodynamic converter is the efficiency of such gears not particularly cheap. The second concept, which is more recent Time is becoming more and more widespread, based on an arrangement from a conventional manual transmission and one conventional friction clutch. Instead of operating this Elements by the driver using the clutch pedal and gear lever corresponding actuators are provided, which are dependent from a higher-level switching strategy to one another can be controlled in a coordinated manner to change gears.

Dieses zweite Konzept hat zwar einen sehr viel besseren Wirkungsgrad als die klassischen automatischen Getriebe. Als nachteilig wird jedoch von einigen Anwendern empfunden, daß - wie bei normalen Handschaltvorgängen auch - eine Zugkraftunterbrechung während eines Schaltvorganges auftritt. Denn während die Reibungskupplung geöffnet ist, um den eigentlichen Schaltvorgang des Getriebes durchzuführen, ist die Abtriebswelle des Motors natürlich von der Antriebswelle des Getriebes abgekoppelt. Durch die Zugkraftunterbrechung entsteht insbesondere beim Wechsel von unteren Gängen eine Nickbewegung des Fahrzeugs, die von manchen Fahrern als unangenehm empfunden wird.This second concept has a much better efficiency than the classic automatic transmission. As a disadvantage However, some users feel that - how with normal manual switching operations too - an interruption in tractive power occurs during a switching operation. Because while that Friction clutch is open to the actual shift the output shaft of the engine naturally decoupled from the drive shaft of the transmission. The interruption in tractive power results in particular in the Changing from lower gears to a pitching motion of the vehicle is perceived as uncomfortable by some drivers.

Zur vollständigen Überwindung dieses Problems sind sogenannte Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Bei diesen kann die Leistung vom Motor über zwei parallele Pfade auf die Getriebeabtriebswelle gelegt werden. Solche Doppelkupplungsgetriebe sind jedoch konstruktiv vergleichsweise aufwendig.To completely overcome this problem are so-called Double clutch transmission known. With these, the performance from the motor via two parallel paths to the gearbox output shaft be placed. Such double clutch transmissions are, however constructively comparatively complex.

Um ohne diesen konstruktiven Aufwand die Phase der Zugkraftunterbrechung möglichst zu minimieren und gleichzeitig die mechanischen Einrichtungen des Getriebes weitgehend zu schonen, ist es aus der DE 195 26 273 A1 bereits bekannt geworden, die Schaltkraft beim Gangeinlegen zu variieren. Es wird in dieser Druckschrift insbesondere vorgeschlagen, beim Gangeinlegen mittels einer als Synchronisiereinrichtung ausgebildeten Schaltkupplung während der Synchronisationsphase eine niedrigere Kraft, während der Durchschaltphase eine höhere Kraft und während der Andockphase eine geringere Kraft bereitzustellen.To the phase of the traction interruption without this design effort to minimize as much as possible and at the same time the mechanical Largely protect the gearbox equipment, it is already known from DE 195 26 273 A1, which Varying shifting force when shifting gears. It will be in this Document particularly proposed when using gear a clutch designed as a synchronizer a lower one during the synchronization phase Force, a higher force during the switching phase and during to provide a lower force during the docking phase.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, den Schaltvorgang bei mittels eines Getriebeaktuators schaltbaren Stufengetrieben hinsichtlich der Schaltdauer und des Komforts weiter zu optimieren. In contrast, the invention is based on the object Switching process with switchable by means of a gear actuator Stepped gearbox in terms of switching time and comfort further optimize.

Diese Aufgabe wird dem eingangs genannten Verfahren zum Auslegen eines Ganges eines Stufengetriebes dadurch gelöst, daß die Schaltkupplung mittels des Getriebeaktuators in Richtung der Offenstellung vorgespannt wird, bevor der Getriebeaktuator die Schaltkupplung von der ersten Schließstellung in die Offenstellung bewegt.This task becomes the design method mentioned at the beginning a gear of a step transmission solved that the Clutch by means of the gear actuator in the direction of Open position is biased before the gear actuator Clutch from the first closed position to the open position emotional.

Bei dem eingangs genannten Stufengetriebe wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuermittel den Getriebeaktuator so ansteuern, daß die Schaltkupplung in Richtung der Offenstellung vorgespannt wird, bevor der Getriebeaktuator die Schaltkupplung von der ersten Schließstellung in die Offenstellung bewegt.In the multi-step transmission mentioned at the beginning, this task solved in that the control means the transmission actuator so control that the clutch in the direction of the open position is preloaded before the transmission actuator clutches moved from the first closed position to the open position.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object underlying the invention is achieved in this way completely solved.

Durch die Maßnahme, die Schaltkupplung mittels des Getriebeaktuators vor dem eigentlichen Gangauslegen vorzuspannen, kann die Schaltkupplung bei einem während eines Gangwechsels typischerweise auftretenden Rückgang des Momentes im Triebstrang schneller in Richtung der Offenstellung, also der Neutralstellung des Stufengetriebes bewegt werden. Denn alle Wege, die sich durch Spiele in der Kette vom Getriebeaktuator bis zur Schaltkupplung ergeben, werden durch das Vorspannen schon vor dem eigentlichen Auslegevorgang zurückgelegt. Beim Rückgang des Momentes im Triebstrang kann der Gang sofort durch die vom Getriebeaktuator ausgeübte Kraft ausgelegt werden.By the measure, the clutch by means of the transmission actuator pretensioning before actually gearing can the clutch is typically used during a gear change occurring decrease in the moment in the drive train faster towards the open position, i.e. the neutral position of the step transmission. Because all the ways that through games in the chain from the transmission actuator to the Switching clutch result, are already pre-stressed the actual laying process. When the The moment in the drive train can be immediately through the gearbox actuator exerted force can be interpreted.

Es ergibt sich hierdurch eine weitere Schaltzeitverkürzung bei gleichzeitig gutem Komfort. Der Rückgang des Momentes im Antriebsstrang kann sich durch eine beliebige Veränderung des Antriebsmomentes ergeben. In vielen Fällen wird jedoch an einen dem Getriebe vorgeschalteten Motor ein Signal zur Drosselung der Leistung abgegeben, bei einem Verbrennungsmotor beispielsweise an einen Aktuator für eine Drosselklappe.This results in a further reduction in switching time good comfort at the same time. The decrease in torque in the driveline can change due to any change in the drive torque surrender. In many cases, however, one is a throttle signal upstream of the gearbox the power output, for example in an internal combustion engine to an actuator for a throttle valve.

Generell ist das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Stufengetriebe bei jeder Art von Antriebsstrang einsetzbar. So könnte beispielsweise ein aus einer Brennstoffzelle versorgter Elektromotor direkt mit dem Stufengetriebe gekoppelt sein. Natürlich ist auch eine Verwendung in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor und zwischengeschalteter Reibungskupplung vorgesehen, sowie bei Doppelkupplungsgetrieben, obgleich bei letzteren die Schaltzeit wegen der fehlenden Zugkraftunterbrechung nicht so wesentlich ist.In general, the method according to the invention and the method according to the invention Multi-step transmission can be used with any type of drive train. For example, one from a fuel cell supplied electric motor directly coupled to the multi-step transmission his. Of course, use is also in connection with one Internal combustion engine and intermediate friction clutch provided, as well as in double clutch transmissions, although at the latter the switching time due to the lack of traction interruption is not so essential.

Das Vorspannen erfolgt in Antwort auf das Gangwechsel-Anforderungssignal, also zum Beispiel dann, wenn ein Führer eines Kraftfahrzeuges einen mit einem Sensor versehenen Schalthebel betätigt, oder automatisch aufgrund einer übergeordneten Fahrzeugsteuerung. In Antwort auf das Gangwechsel-Anforderungssignal erfolgt in der Regel, wie oben angedeutet, eine Drosselung der vom Motor abgegebenen Leistung, was zu einem Rückgang des an dem Stufengetriebe anstehenden Drehmomentes führt. Dieser Drehmomentrückgang erfolgt aus verschiedenen Gründen häufig nur allmählich oder zeitlich versetzt zu dem Gangwechsel-Anforderungssignal. Der Zeitraum zwischen dem Auftreten des Gangwechsel-Anforderungssignal und dem Rückgang des Eingangsdrehmomentes des Stufengetriebes auf einen bestimmten Wert kann somit dazu genutzt werden, die Vorspannung auf die Schaltkupplung aufzubauen. Biasing is in response to the gear change request signal, for example when a leader has one Motor vehicle a shift lever provided with a sensor actuated, or automatically due to a parent Vehicle control. In response to the gear change request signal usually takes place, as indicated above, a throttling of the power output by the engine, resulting in a Decrease in the torque applied to the multi-step transmission leads. This decrease in torque is due to different Reasons often only gradually or at different times from that Gear change request signal. The period between the occurrence of the gear change request signal and the decrease in Input torque of the gearbox to a certain The value can thus be used to adjust the preload to the Set up clutch.

Vorzugsweise wirkt die Schaltkupplung formschlüssig.Preferably, the clutch acts positively.

Hierbei ist es möglich, eine Vorspannung auf die Schaltkupplung so aufzubauen, daß die Schaltkupplung bei hinreichendem Rückgang des Eingangsdrehmomentes des Stufengetriebes schlagartig in die Offenstellung, also in die Neutralstellung des Stufengetriebes "flutscht".It is possible to preload the clutch so that the clutch with sufficient decrease of the input torque of the multi-step transmission suddenly in the open position, i.e. in the neutral position of the multi-step transmission "slips".

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Vorspannung in Antwort auf das Gangwechsel-Anforderungssignal allmählich, vorzugsweise linear, ansteigt.It is particularly preferred if the bias is in response to the gear change request signal gradually, preferably linear, increases.

Hierdurch wird ein unkontrolliertes Gangauslegen vermieden. Durch den allmählichen Anstieg kann erreicht werden, eine bestimmte Größe der Vorspannung innerhalb einer bestimmten Zeitspanne einzustellen, ohne Gefahr zu laufen, daß bereits während dieser Zeitspanne aufgrund beispielsweise von Vorspannungs-Überschwingern Vorspannungswerte erreicht werden, die ein unbeabsichtigtes Auslegen des Ganges mit sich bringen können.This avoids an uncontrolled gear selection. Through the gradual increase, a certain can be achieved Size of the preload within a certain period of time adjust without running the risk that already during this period due to, for example, bias overshoots Bias values are reached which are unintended Laying the aisle with you.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Geschwindigkeit des Anstiegs der Vorspannung in Abhängigkeit von wenigstens einer physikalischen Größe und/oder dem eingelegten Gang eingestellt wird.It is particularly preferred if the speed of the Increase in bias depending on at least one physical size and / or the gear selected becomes.

Bei der physikalischen Größe kann es sich beispielsweise um die gewünschte Schaltgeschwindigkeit beim automatischen Schalten oder die aktuelle Schaltgeschwindigkeit oder Schaltbeschleunigung eines Schalthebels beim manuellen Schalten handeln. Es versteht sich, daß diese Einstellung individuell für jeden Schaltvorgang erfolgen kann. Dabei ist es natürlich besonders vorteilhaft, wenn in Abhängigkeit von der Art des Gangwechsels (z.B. 1-2 oder 3-4) von vornherein unterschiedliche Grundeinstellungen der Anstiegsgeschwindigkeit der Vorspannung vorgesehen werden. Denn je nach Gangwechsel liegen an dem Stufengetriebe unterschiedliche Drehmomente an.The physical size can be, for example desired switching speed for automatic switching or the current switching speed or switching acceleration a shift lever when manually shifting. It it is understood that this setting is individual for everyone Switching can take place. It is of course special advantageous if depending on the type of gear change (e.g. 1-2 or 3-4) different basic settings from the start the rate of rise of the bias is provided become. Because depending on the gear change are due to the multi-step transmission different torques.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel steigt die Vorspannung dabei bis auf einen Endwert an, auf dem die Vorspannung gehalten wird, bis die Schaltkupplung sich in die Offenstellung bewegt.According to a further preferred embodiment, the Preload to a final value at which the preload is held until the clutch is in the open position emotional.

Dieser Endwert kann in seiner Höhe gleichfalls entweder konstant gleichbleibend für alle Schaltvorgänge, für jede Art des Gangwechsels unterschiedlich oder auch individuell für jeden einzelnen Schaltvorgang in Abhängigkeit von wenigstens einer physikalischen Größe einstellbar sein.The level of this final value can also either be constant constant for all switching operations, for every type of Gear change differently or individually for everyone individual switching operation depending on at least one physical size can be set.

Dabei ist es bevorzugt, wenn der Endwert hinreichend ist, um die Schaltkupplung in einem nicht unbelasteten Zustand von der ersten Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen.It is preferred if the final value is sufficient to the clutch in a not unloaded state from the to move the first closed position into the open position.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die erste Schaltkupplung nicht erst dann von der Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen, wenn der Antriebsstrang vollkommen unbelastet ist. Vielmehr kann dies zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen, wodurch der Schaltvorgang insgesamt weiter zeitlich optimiert werden kann.This measure makes it possible to have the first clutch not only then from the closed position to the open position move when the drive train is completely unloaded. Rather, this can be done at an earlier point in time the switching process overall further optimized in terms of time can be.

Bei einem Verfahren, bei dem dem Stufengetriebe eine mittels eines Kupplungsaktuators betätigbare Reibungskupplung vorgeschaltet ist und bei dem in Antwort auf das Gangwechsel-Anforderungssignal die Reibungskupplung öffnet, eine erste Schaltkupplung des Getriebes mittels des Getriebeaktuators von einer ersten Schließstellung in eine Offenstellung bewegt wird, die erste oder eine weitere Schaltkupplung von einer Offenstellung in eine zweite Stellung bewegt wird und die Reibungskupplung wieder geschlossen wird, wird vorzugsweise die erste Schaltkupplung mittels des Getriebeaktuators vor dem vollständigen Öffnen der Reibungskupplung in Richtung der Offenstellung vorgespannt.In a method in which the step transmission is a means a clutch actuator actuated friction clutch upstream and in response to the gear change request signal the friction clutch opens, a first one Clutch clutch of the transmission by means of the transmission actuator from a first closed position is moved into an open position, the first or a further clutch from an open position is moved to a second position and the friction clutch is closed again, preferably the first Shift clutch by means of the gear actuator before the complete Opening the friction clutch in the direction of the open position biased.

Durch die Maßnahme, die Schaltkupplung bereits vor dem vollständigen Öffnen der Reibungskupplung in Richtung Offenstellung vorzuspannen, kann die Schaltkupplung zum frühestmöglichen Zeitpunkt von der ersten Schließstellung, also dem bisherigen Gang, in die Offenstellung, also in die Neutralstellung, bewegt werden. Es muß zu diesem Zeitpunkt nicht erst eine Schaltkraft aufgebaut werden. Durch diese Maßnahme wird somit die Zeitdauer der Zugkraftunterbrechung weiter minimiert. Bei automatischen Handschaltgetrieben mit Zugkraftunterbrechung wird der Komfort deutlich verbessert. Da bei Antriebsstängen mit Reibungskupplung ohnehin eine gewisse Zeit benötigt wird, um nach einem Gangwechsel-Anfordungssignal auszukuppeln, kann diese Zeit sehr gut zum Aufbauen der Vorspannung ausgenutzt werden.By taking the measure, the clutch before the complete Open the friction clutch in the open position preload, the clutch can be at the earliest possible Time from the first closed position, i.e. the previous one Gear, in the open position, i.e. in the neutral position become. At this point, there is no need for a shifting force being constructed. With this measure, the duration is thus the interruption of traction is further minimized. With automatic Manual transmission with interruption of tractive power becomes comfort clearly improved. As for drive rods with a friction clutch anyway a certain amount of time is needed to look after a Disengaging the gear change request signal can be very difficult this time can be used well to build up the preload.

Unter einer Reibungskupplung soll im vorliegenden Zusammenhang jede Art von kraft/reibschlüssig schaltbarer Kupplung verstanden werden. Auf der anderen Seite sollen unter Schaltkupplungen in dem vorliegenden Zusammenhang insbesondere formschlüssig schaltbare Kupplungen verstanden werden, z.B. Synchronisiereinrichtungen an sich herkömmlicher Bauart. Under a friction clutch in the present context understood any type of clutch that can be switched frictionally / frictionally become. On the other hand, clutches are said to be under in the present context in particular form-fitting switchable couplings are understood, e.g. Synchronizers in conventional construction.

Vorzugsweise wird hierbei ferner die erste Schaltkupplung mittels des Getriebeaktuators vor dem Erreichen des Schleifpunktes der Reibungskupplung in Richtung der Offenstellung vorgespannt.Preferably, the first clutch is also used of the gear actuator before reaching the grinding point the friction clutch biased towards the open position.

Während eines Auskupplungsvorganges wird der sogenannte Schleifpunkt durchlaufen, also der Punkt, bei dem die beiden durch die Reibungskupplung verbundenen Wellen beginnen, mit unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen. Vor dem Schleifpunkt ist die Andruckkraft der Reibungskupplung zwar geringer geworden, reicht jedoch noch aus, um die beiden Wellen kraft/reibschlüssig miteinander zu verbinden. Ab dem Schleifpunkt ist der vollkommene Kraftschluß aufgehoben. Die Kupplung beginnt zu schleifen, d.h. es entwickeln sich Drehzahldifferenzen zwischen Eingangswelle der Kupplung und Ausgangswelle der Kupplung.During a disengagement process, the so-called Pass through the grinding point, i.e. the point at which the two shafts connected by the friction clutch start with different To rotate speeds. Before the grinding point is the pressure force of the friction clutch has decreased, however, is still sufficient to force / frictionally engage the two shafts connect with each other. From the grinding point is the perfect adhesion removed. The clutch starts grinding, i.e. speed differences develop between Coupling input shaft and coupling output shaft.

Durch die Maßnahme, die erste Schaltkupplung mittels des Getriebeaktuators bereits vor dem Erreichen des Schleifpunktes vorzuspannen, kann der zeitliche Ablauf des Schaltvorganges insgesamt weiter optimiert werden.By the measure, the first clutch by means of the gear actuator even before the grinding point is reached preload, the timing of the switching process overall can be further optimized.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Schaltkupplung vor Erreichen des Schleifpunktes der Reibungskupplung von der ersten Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird.It is particularly preferred if the clutch is reached before it is reached the grinding point of the friction clutch from the first Closed position is moved to the open position.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Gang ausgelegt wird, während die Kupplung die Antriebskraft vom Motor noch vollständig auf das Getriebe überträgt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist jedoch zur Einleitung des Schaltvorganges auch die Motorleistung bereits erheblich gedrosselt, insbesondere durch Schließen der Drosselklappe. Daher ist das von der Schaltkupplung kurz vor dem Erreichen des Schleifpunktes der Reibungskupplung noch übertragene Drehmoment vergleichsweise gering, so daß eine vergleichsweise geringe Vorspannung ausreicht, um die Schaltkupplung von der ersten Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen.This measure ensures that the gear is designed while the clutch is still driving from the engine completely transmits to the transmission. Up to this point of time is also the engine power to initiate the switching process already throttled considerably, especially by Close the throttle valve. So that's from the clutch shortly before reaching the grinding point of the friction clutch still transmitted torque comparatively low, so that a comparatively low bias is sufficient to Clutch from the first closed position to the open position to move.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and those below Features to be explained not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges mit einem erfindungsgemäßen, automatisch schaltbaren Stufengetriebes;
Fig. 2
ein Zeitablaufdiagramm von Motordrehzahl, Getriebedrehzahl, Drosselklappenstellung, Schaltsignal, Reibungskupplungsweg und Schaltkupplungsweg; und
Fig. 3
ein Zeitablaufdiagramm des mittels des Getriebeaktuators auf die Schaltkupplung übertragenen Vorspannungswertes.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1
a schematic representation of a drive train with an automatically switchable step transmission according to the invention;
Fig. 2
a timing diagram of engine speed, transmission speed, throttle position, switching signal, friction clutch path and clutch clutch path; and
Fig. 3
a timing diagram of the bias value transmitted by means of the gear actuator to the clutch.

In Fig. 1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges generell bei 10 gezeigt. In Fig. 1, a drive train of a motor vehicle is general shown at 10.

Der Antriebsstrang 10 umfaßt eine Kupplung 12 und ein Getriebe 14.The drive train 10 includes a clutch 12 and a transmission 14.

Die Kupplung 12 ist eine Reibungskupplung, die mittels eines schematisch angedeuteten Kupplungsaktuators 13 betätigt werden kann. In einer geschlossenen Stellung verbindet die Reibungskupplung 12 eine Motorabtriebswelle 16 kraftschlüssig mit einer Eingangswelle 18 des Getriebes 14. In einer geöffneten Stellung sind die zwei Wellen 16, 18 voneinander getrennt. Während des Öffnens und Schließens der Kupplung 12 durchläuft die Reibungskupplung 12 eine Schleifphase. Hierbei treten zwei Elemente der Reibungskupplung 12 mit unterschiedlichen Drehzahlen reibend miteinander in Eingriff. Der sogenannte Schleifpunkt ist der Zeitpunkt, zu dem die Differenzdrehzahl zwischen den zwei Elementen, und somit zwischen den zwei Wellen 16, 18, beim Öffnen der Reibungskupplung 12 größer als Null wird bzw. beim Schließen zu Null wird.The clutch 12 is a friction clutch, which by means of a schematically indicated clutch actuator 13 are operated can. In a closed position, the friction clutch connects 12 a motor output shaft 16 non-positively with a Input shaft 18 of the transmission 14. In an open position the two shafts 16, 18 are separated from one another. During the Opening and closing of the clutch 12 passes through the friction clutch 12 a grinding phase. Here two elements occur Friction clutch 12 rubbing at different speeds engaged with each other. The so-called grinding point is the Time at which the differential speed between the two elements and thus between the two shafts 16, 18 when opening the friction clutch 12 is greater than zero or when closing becomes zero.

Das Getriebe 14 überträgt die Leistung des Motors des Kraftfahrzeuges von der Getriebeeingangswelle 18 auf eine Getriebeabtriebswelle 20.The transmission 14 transmits the power of the engine of the motor vehicle from the transmission input shaft 18 to a transmission output shaft 20th

Das Getriebe 14 ist in an sich bekannter Weise als Vorgelegegetriebe ausgeführt und besitzt eine Vorgelegewelle 22.The transmission 14 is in a manner known per se as a countershaft transmission executed and has a countershaft 22nd

Das Getriebe 14 umfaßt eine Mehrzahl von Radsätzen, von denen in Fig. 1 aus Gründen der übersichtlichen Darstellung nur zwei Radsätze 24, 26 gezeigt sind.The transmission 14 includes a plurality of gear sets, one of which in Fig. 1 only two for reasons of clarity Wheelsets 24, 26 are shown.

Jeder Radsatz 24, 26 umfaßt zwei Zahnräder. Der Radsatz 24 umfaßt bei der dargestellten Ausführungsform ein fest mit der Getriebeeingangswelle 18 verbundenes Zahnrad 28 sowie ein fest mit der Vorgelegewelle 22 verbundenes Zahnrad 30.Each wheel set 24, 26 comprises two gears. The wheel set 24 includes in the illustrated embodiment, a firm with the Gearbox input shaft 18 connected gear 28 and a fixed gear 30 connected to the countershaft 22.

Der zweite Radsatz 26 umfaßt ein fest mit der Vorgelegewelle 22 verbundenes Zahnrad 32 und ein auf der Getriebeabtriebswelle 20 gelagertes Zahnrad 34, das als Losrad ausgebildet ist.The second wheel set 26 includes a fixed to the countershaft 22nd connected gear 32 and one on the transmission output shaft 20 mounted gear 34, which is designed as an idler gear.

Zwischen den Radsätzen 24, 26 ist an der Getriebeabtriebswelle 20 eine als Synchronisiereinrichtung 36 ausgebildete Schaltkupplung angeordnet.Between the wheel sets 24, 26 is on the transmission output shaft 20 a clutch designed as a synchronizer 36 arranged.

Die Synchronisiereinrichtung 36 ist in Fig. 1 in einer ersten Schließstellung 37 gezeigt, bei der die Synchronisiereinrichtung 36 das Zahnrad 28 und die Getriebeabtriebswelle 20 formschlüssig miteinander verbindet. In Fig. 1 sind zwei weitere Stellungen der Synchronisiereinrichtung 36 gezeigt. In einer zweiten Schließstellung 37" verbindet die Synchronisiereinrichtung 36 das Zahnrad 34 des zweiten Radsatzes 26 formschlüssig mit der Getriebeabtriebswelle 20. Zwischen den zwei Schließstellungen 37, 37'' ist eine Offenstellung 37' gezeigt, in der die Synchronisiereinrichtung 36 auf der Getriebeabtriebswelle 20 mitläuft und weder das Zahnrad 28 noch das Zahnrad 34 mit der Getriebeabtriebswelle 20 verbindet.The synchronization device 36 is in a first in FIG Closed position 37 shown, in which the synchronization device 36 the gear 28 and the transmission output shaft 20 in a form-fitting manner connects with each other. In Fig. 1 there are two more Positions of the synchronizer 36 shown. In a second closed position 37 "connects the synchronization device 36 the gear 34 of the second gear set 26 in a form-fitting manner with the transmission output shaft 20. Between the two Closed positions 37, 37 '' show an open position 37 ', in which the synchronizer 36 on the transmission output shaft 20 runs along and neither the gear 28 nor that Gear 34 connects to the transmission output shaft 20.

Die Synchronisiereinrichtung 36 ist beim Einlegen eines Ganges, also beim Bewegen von der Offenstellung 37' in eine der Schließstellungen 37, 37'', dazu in der Lage, Differenzdrehzahlen zwischen der Getriebeabtriebswelle 20 und dem mit dieser zu verbindenden Zahnrad 28 bzw. 34 auf Null zu reduzieren, die beiden Getriebebauteile somit zu synchronisieren. The synchronization device 36 is in the engagement of a gear, So when moving from the open position 37 'in one of the Lock positions 37, 37 '', capable of differential speeds between the transmission output shaft 20 and with this to reduce gear 28 or 34 to be connected, the to synchronize both transmission components.

Die Synchronisiereinrichtung 36 ist mittels eines Aktuators 38 des Getriebes 14 auf der Getriebeabtriebswelle 20 hin- und herbewegbar.The synchronization device 36 is by means of an actuator 38 of the transmission 14 on the transmission output shaft 20 back and forth.

Das Getriebe 14 umfaßt neben den Radsätzen 24, 26 noch weitere Radsätze und entsprechend noch weitere Synchronisiereinrichtungen, von denen in Fig. 1 eine weitere Synchronisiereinrichtung 36a schematisch gezeigt ist. Die weitere Synchronisiereinrichtung 36a ist ebenfalls mittels des Getriebeaktuators 38 betätigbar.In addition to the gear sets 24, 26, the transmission 14 also includes others Wheel sets and correspondingly further synchronizing devices, 1 of which a further synchronizing device 36a is shown schematically. The further synchronization device 36a can also be actuated by means of the gear actuator 38.

Bei manchen Gangwechseln ist es so, daß eine Schaltkupplung 36 von ihrer ersten Schließstellung 37 durch ihre Offenstellung 37' in ihre zweite Schließstellung bewegt wird. Es gibt jedoch genauso Gangwechsel, bei denen beispielsweise die Synchronisiereinrichtung 36 von ihrer ersten Schließstellung 37 in ihre Offenstellung 37' bewegt wird und anschließend eine weitere Synchronisiereinrichtung 36a von ihrer Offenstellung in eine Schließstellung bewegt wird.With some gear changes, it is the case that a clutch 36 from its first closed position 37 through its open position 37 'is moved into its second closed position. However, there is as well as gear changes, for example in which the synchronization device 36 from their first closed position 37 in their Open position 37 'is moved and then another Synchronizer 36a from its open position to one Closed position is moved.

Das Kraftfahrzeug, in dem die Anordnung 10 eingebaut ist, umfaßt ferner eine zentrale Steuerung 40, eine Kupplungssteuerung 42, eine Getriebesteuerung 44 und eine Motorsteuerung 46.The motor vehicle in which the assembly 10 is installed comprises a central controller 40, a clutch controller 42, a transmission control 44 and an engine control 46.

Die Kupplungssteuerung 42 und die Getriebesteuerung 44 sind mit dem Kupplungsaktuator 13 bzw. dem Getriebeaktuator 38 verbunden.The clutch control 42 and the transmission control 44 are included the clutch actuator 13 and the gear actuator 38 connected.

Die Motorsteuerung 46 ist mit Mitteln zur Beeinflussung der Motorleistung verbunden, üblicherweise mit einer Drosselklappe. The motor controller 46 is equipped with means for influencing the Engine power connected, usually with a throttle valve.

Die zentrale Steuerung 40 ist mit der Kupplungssteuerung 42, der Getriebesteuerung 44 und der Motorsteuerung 46 verbunden und koordiniert deren Steuerungsaufgaben. Es versteht sich, daß die in Fig. 1 als einzelne Steuerungen gezeigten Elemente in Form von Software implementiert werden können, wobei die Einzelsteuerungen 42, 44 und 46 jeweils einzelne Programmodule eines Gesamtsteuerungsprogramms bilden können.The central controller 40 is connected to the clutch controller 42, the transmission control 44 and the engine control 46 connected and coordinates their control tasks. It is understood that the elements shown in FIG. 1 as individual controls in Form of software can be implemented, the individual controls 42, 44 and 46 each have individual program modules Overall control program can form.

Der Ablauf eines Schaltvorganges, also eines Gangwechsels, bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung 10 ist in Fig. 2 dargestellt.The sequence of a switching process, i.e. a gear change, at The arrangement 10 shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2.

Dabei bezieht sich Fig. 2 auf den Fall, bei dem eine Synchronisiereinrichtung von einer ersten Schließstellung durch ihre Offenstellung in eine zweite Schließstellung bewegt wird. Die Darstellung läßt sich jedoch auch entsprechend auf Gangwechsel übertragen, bei denen eine erste Synchronisiereinrichtung von einer ersten Schließstellung in eine Offenstellung und eine weitere Synchronisiereinrichtung von einer Offenstellung in eine zweite Schaltstellung bewegt wird.2 relates to the case in which a synchronization device from a first closed position through their Open position is moved to a second closed position. The Representation can, however, also be changed accordingly transmitted, in which a first synchronizing device from a first closed position in an open position and a further synchronization device from an open position in a second switch position is moved.

In Fig. 2 sind über der Zeit aufgetragen eine Motordrehzahl 52 entsprechend der Drehzahl der Motorabtriebswelle 16, eine Getriebedrehzahl 54 entsprechend der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 18, eine Drosselklappenstellung 56, ein Gangwechsel-Anforderungssignal 58, eine Stellung 60 der Kupplung 12 und eine Stellung 62 der Synchronisiereinrichtung 36.An engine speed 52 is plotted against time in FIG. 2 corresponding to the speed of the engine output shaft 16, a gear speed 54 corresponding to the speed of the transmission input shaft 18, a throttle position 56, a gear change request signal 58, a position 60 of the clutch 12 and a position 62 of the synchronization device 36.

Die Darstellung der Fig. 2 geht von einem Zustand aus, bei dem ein Gang eingelegt ist, sich die Synchronisiereinrichtung 36 also in einer ersten Schließstellung 66 befindet, entsprechend beispielsweise der Schließstellung 37 in Fig. 1. Gleichermaßen befindet sich die Reibungskupplung 12 anfänglich in einem vollständig geschlossenen Zustand, wie es bei 64 gezeigt ist.2 is based on a state in which a gear is engaged, the synchronizer 36 is in a first closed position 66, accordingly for example, the closed position 37 in Fig. 1. Likewise the friction clutch 12 is initially in a complete closed state, as shown at 64.

Auf ein Gangwechsel-Anforderungssignal hin (zum Zeitpunkt t1), das in einem Handschaltmodus beispielsweise ausgelöst wird durch Betätigung eines Schalthebels, in einem Automatikmodus hingegen von der zentralen Steuerung 40 eigenständig ausgelöst wird, erfolgt zunächst eine Absenkung der Motorleistung, indem die Drosselklappe 56 allmählich geschlossen wird.In response to a gear change request signal (at time t 1 ), which is triggered in a manual shift mode, for example, by actuating a shift lever, in an automatic mode, on the other hand, is triggered independently by the central controller 40, the engine output is first reduced by the throttle valve 56 gradually is closed.

Etwas zeitversetzt und ansonsten parallel hierzu wird der Kupplungsaktuator 13 betätigt, so daß die Reibungskupplung 12 von der vollständig geschlossenen Stellung 64 allmählich hin zu einer vollständig geöffneten Stellung 68 bewegt wird. Hierbei durchläuft die Reibungskupplung 12 zum Zeitpunkt t3 den sogenannten Schleifpunkt. Bis zum Zeitpunkt t3 schleift die Reibungskupplung 12 noch nicht, die Drehzahlen der Wellen 16 und 18 sind also identisch. Ab dem Schleifpunkt zum Zeitpunkt t3 beginnt die Reibungskupplung 12 zu schleifen, wobei sich eine allmählich größer werdende Drehzahldifferenz zwischen den Wellen 16 und 18 einstellt, wie es aus den Darstellungen der Motordrehzahl 52 und der Getriebedrehzahl 54 entnehmbar ist.Slightly delayed and otherwise parallel to this, the clutch actuator 13 is actuated so that the friction clutch 12 is gradually moved from the fully closed position 64 to a fully open position 68. Here, the friction clutch 12 passes through the so-called grinding point at time t 3 . By the time t 3 , the friction clutch 12 has not yet grinded, so the speeds of the shafts 16 and 18 are identical. From the grinding point at time t 3 , the friction clutch 12 begins to grind, a gradually increasing speed difference between the shafts 16 and 18 being established, as can be seen from the illustrations of the engine speed 52 and the gear speed 54.

Bei dem Gangwechsel wird die Synchronisiereinrichtung 36 von der ersten Schaltstellung 37 bzw. 66 zunächst in die Offenstellung bewegt, die in Fig. 2 bei 70 gezeigt ist. Anschließend wird die Synchronisiereinrichtung 36 in eine zweite Schaltstellung 72 bewegt, entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Stellung 37". Die Synchronisiereinrichtung 36 hat dabei ihre Endlage 72 erreicht, bevor die Reibungskupplung 12 ausgehend von der vollständig geöffneten Stellung 68 vor der vollständig geschlossenen Stellung 64 zum Zeitpunkt t4 den Schleifpunkt erreicht, bei dem die Drehzahlen 52 und 54 wieder gleich groß sind.When changing gear, the synchronizing device 36 is first moved from the first switching position 37 or 66 to the open position, which is shown at 70 in FIG. 2. The synchronizing device 36 is then moved into a second switching position 72, corresponding to the position 37 ″ shown in FIG. 1. The synchronizing device 36 has reached its end position 72 before the friction clutch 12 starts from the fully open position 68 before the completely closed position 64 reaches the grinding point at time t 4 , at which speeds 52 and 54 are again the same.

Die Bewegung der Synchronisiereinrichtung 36 von der ersten Schaltstellung 66 bzw. 37 in die Offenstellung 70 bzw. 37' erfolgt zu einem Zeitpunkt t2, der noch vor dem Zeitpunkt t3 liegt. Dies wird erreicht, indem die Synchronisiereinrichtung 36 noch vor dem Erreichen des Schleifpunktes der Reibungskupplung 12 in Richtung der Offenstellung 70 bzw. 37' vorgespannt wird.The movement of the synchronizing device 36 from the first switching position 66 or 37 to the open position 70 or 37 'takes place at a time t 2 , which is still before the time t 3 . This is achieved by pretensioning the synchronizing device 36 in the direction of the open position 70 or 37 'before the grinding point of the friction clutch 12 is reached.

Wie dies erfolgt, wird im folgenden anhand von Fig. 3 erläutert.How this is done is explained below with reference to FIG. 3.

Nach dem Erkennen des Gangwechsel-Anforderungssignals 48 zum Zeitpunkt t1 wird von der Getriebesteuerung 44 ein Ansteuerungssignal 76 erzeugt. Das Ansteuerungssignal 76 steigt allmählich, in der Darstellung der Fig. 3 linear, bis zum Zeitpunkt t5 an und verbleibt in der Folge auf einem Endwert 78 bis zu dem Zeitpunkt t2, zu dem die Synchronisiereinrichtung 36 in Richtung Offenstellung bewegt wird.After the gear change request signal 48 has been recognized at the time t 1 , the transmission control 44 generates a control signal 76. The control signal 76 increases gradually, linearly in the illustration in FIG. 3, up to the time t 5 and subsequently remains at a final value 78 until the time t 2 , at which the synchronization device 36 is moved in the direction of the open position.

Durch den allmählichen Anstieg des Ansteuerungssignals wird die mittels des Getriebeaktuators 38 auf die Synchronisiereinrichtung 36 wirkende Kraft nach Art einer Vorspannung allmählich erhöht. Die mittels des Getriebeaktuators 38 auf die Synchronisiereinrichtung 36 wirkende Kraft kann dabei beispielsweise direkt proportional zu dem Verlauf des Ansteuerungssignals 76 sein. Due to the gradual increase in the control signal by means of the gear actuator 38 to the synchronizing device 36 gradually acting force in the manner of a preload elevated. That by means of the gear actuator 38 on the synchronizer 36 acting force can, for example, directly proportional to the course of the drive signal 76 his.

Durch den allmählichen Anstieg des Ansteuerungssignals 76 wird einerseits verhindert, daß die Synchronisiereinrichtung 36 unbeabsichtigt von der Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird.The gradual increase in the drive signal 76 on the one hand prevents the synchronizing device 36 from being inadvertently moved from the closed position to the open position becomes.

Zu beachten ist, daß die zur Bewegung der Synchronisiereinrichtung 36 von der Schließstellung in die Offenstellung erforderliche Kraft davon abhängt, wie groß die Last ist, die in der Schaltstellung übertragen wird, bzw. wie hoch das entsprechende Drehmoment ist. Solange von der Getriebeeingangswelle 18 ein Drehmoment übertragen wird, ist die Synchronisiereinrichtung 36 in der Schaltstellung aufgrund des Formschlusses quasi "verspannt". Daher ist es beispielsweise beim Beschleunigen eines Kraftfahrzeuges nicht möglich, den eingelegten Gang ohne Kupplungsbetätigung auszulegen.It should be noted that the movement of the synchronizer 36 required from the closed position to the open position Force depends on how big the load is in the Switch position is transmitted, or how high the corresponding Torque is. As long as from the transmission input shaft 18 Torque is transmitted, the synchronizer 36th in the switch position due to the positive connection, so to speak, "braced". Therefore, for example, when accelerating one Motor vehicle not possible, the gear engaged without clutch actuation to interpret.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schaltvorgang ist das von der Getriebeeingangswelle 18 übertragene Drehmoment aufgrund des eingeleiteten Abfalls der Motorleistung (bei 56 gezeigt) zwar noch nicht Null. Das von der Getriebeeingangswelle 18 übertragene Drehmoment hat jedoch zum Zeitpunkt t2 einen solchen Wert erreicht, daß die Größe der von dem Getriebeaktuator 38 auf die Synchronisiereinrichtung 36 ausgeübten Vorspannung (Kraft) entsprechend dem Endwert 78 in Fig. 3 ausreicht, um die Synchronisiereinrichtung 36 in die Offenstellung 70 bzw. 37' zu bewegen.In the shifting process shown in FIG. 2, the torque transmitted by the transmission input shaft 18 is not yet zero due to the initiated drop in engine power (shown at 56). However, the torque transmitted by the transmission input shaft 18 has reached such a value at time t 2 that the magnitude of the preload (force) exerted by the transmission actuator 38 on the synchronizing device 36 in accordance with the end value 78 in FIG. 3 is sufficient for the synchronizing device 36 in to move the open position 70 or 37 '.

Die zum Bewegen der Synchronisiereinrichtung 36 in die Offenstellung notwendige Vorspannung entsprechend der Größe des Ansteuerungsendwertes 78 hängt von dem übertragenen Drehmoment ab und wird daher vorzugsweise für jede Art des Gangwechsels unterschiedlich gewählt. Mit anderen Worten kann der Wert 78 bei einem Gangwechsel von dem ersten in den zweiten Gang beispielsweise höher sein als bei einem Gangwechsel von dem vierten in den fünften Gang.The for moving the synchronizer 36 to the open position necessary bias according to the size of the final control value 78 depends on the torque transmitted and is therefore preferably different for each type of gear change chosen. In other words, the value 78 at a gear change from first to second gear, for example higher than when changing gear from the fourth in the fifth gear.

Ferner wird die Anstiegsgeschwindigkeit der Vorspannung, also die Steigung des Ansteuerungssignals 76, für jeden Schaltvorgang individuell festgelegt. Die Festlegung erfolgt anhand wenigstens einer physikalischen Größe, die beispielsweise die Geschwindigkeit sein kann, mit der ein Handschaltvorgang vollzogen wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Steigung des Ansteuerungssignals 76 auch anhand der Fahrzeugbeschleunigung oder Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden. Auch andere Parameter, wie z.B. die Einstellung eines Sportmodus oder eines Economy-Modus bei Automatikbetrieb, können herangezogen werden.Furthermore, the rate of increase of the bias voltage, ie the slope of the drive signal 76 for each switching operation individually determined. The determination is based on at least one physical quantity, for example the Can be the speed at which a manual shift is carried out becomes. Additionally or alternatively, the slope of the Control signal 76 also based on the vehicle acceleration or vehicle speed can be set. Others too Parameters such as setting a sport mode or one Economy mode in automatic mode can be used.

Wenn ein Gangwechsel schnell erfolgen soll, wird eine größere Steigung gewählt, so daß sich ein Verlauf ergibt, wie er in Fig. 3 bei 76' gezeigt ist.If you want to change gear quickly, it will be a bigger one Slope selected so that there is a course as in 3 is shown at 76 '.

Wenn ein langsamerer Schaltvorgang gewünscht ist, kann sich eine geringere Steigung ergeben, wie es bei 76'' gezeigt ist. Im letzteren Fall kann es auch sein, daß die Bewegung der Synchronisiereinrichtung 36 von der Schließstellung 66 in die Offenstellung 70 nicht vor dem Erreichen des Schleifpunktes bei t3 erfolgt, sondern zu einem etwas späteren Zeitpunkt.If a slower shift is desired, a lower slope can result, as shown at 76 ″. In the latter case, it may also be the case that the movement of the synchronization device 36 from the closed position 66 into the open position 70 does not take place before the grinding point is reached at t 3 , but at a somewhat later time.

Claims (10)

Verfahren zum Auslegen eines Ganges (24,26) eines Stufengetriebes (14), das eine Mehrzahl von Gängen (24,26) aufweist, die mittels wenigstens einer Schaltkupplung (36) einleg- und auslegbar sind, bei welchem Verfahren die Schaltkupplung (36) in Antwort auf ein Gangwechsel-Anforderungssignal (48,58) mittels eines Getriebeaktuators (38) von einer ersten Schließstellung (37,66) in eine Offenstellung (37',70) bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltkupplung (36) mittels des Getriebeaktuators (38) in Richtung der Offenstellung (37',70) vorgespannt wird, bevor der Getriebeaktuator (38) die Schaltkupplung (36) von der ersten Schließstellung (37,66) in die Offenstellung (37',70) bewegt.Method for disengaging a gear (24, 26) of a multi-speed transmission (14) which has a plurality of gears (24, 26) which can be engaged and disengaged by means of at least one clutch (36), in which method the clutch (36) in response to a gear change request signal (48, 58) being moved from a first closed position (37, 66) to an open position (37 ', 70) by means of a gear actuator (38),
characterized in that
the clutch (36) is prestressed in the direction of the open position (37 ', 70) by means of the gear actuator (38) before the gear actuator (38) moves the clutch (36) from the first closed position (37, 66) to the open position (37' , 70) moves. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (36) formschlüssig wirkt.A method according to claim 1, characterized in that the Clutch (36) acts positively. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung (76) in Antwort auf das Gangwechsel-Anforderungssignal (48, 58) allmählich, vorzugsweise linear, ansteigt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the bias (76) in response to the gear change request signal (48, 58) gradually, preferably linear, increases. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Anstiegs der Vorspannung (76) in Abhängigkeit von wenigstens einer physikalischen Größe und/oder dem eingelegten Gang eingestellt wird.A method according to claim 3, characterized in that the Velocity of the increase in the bias voltage (76) depending of at least one physical quantity and / or the gear selected. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung (76) bis auf einen Endwert (78) ansteigt, auf dem die Vorspannung (76) gehalten wird, bis die Schaltkupplung (36) sich in die Offenstellung (37',70) bewegt.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the preload (76) increases to a final value (78), on which the bias (76) is held until the clutch (36) is in the open position (37 ', 70) emotional. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Endwert (78) hinreichend ist, um die Schaltkupplung (36) in einem nicht unbelasteten Zustand (t2) von der ersten Schließstellung (37, 66) in die Offenstellung (37', 70) zu bewegen.Method according to Claim 5, characterized in that the final value (78) is sufficient to move the clutch (36) from the first closed position (37, 66) to the open position (37 ', 70) in a non-unloaded state (t 2 ). to move. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei dem Stufengetriebe (14) eine mittels eines Kupplungsaktuators (13) betätigbare Reibungskupplung (12) vorgeschaltet ist und wobei in Antwort auf das Gangwechsel-Anforderungssignal (48, 58) die Reibungskupplung (12) geöffnet, eine erste Schaltkupplung (36) des Getriebes (14) mittels des Getriebeaktuators (38) von einer ersten Schließstellung (37, 66) in eine Offenstellung (37', 70) bewegt, die erste (36) oder eine weitere (36a) Schaltkupplung von einer Offenstellung (37', 70) in eine zweite Schließstellung (37'', 72) bewegt und die Reibungskupplung (12) wieder geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schaltkupplung (36) mittels des Getriebeaktuators (38) vor dem vollständigen Öffnen (68) der Reibungskupplung (12) in Richtung der Offenstellung (37', 70) vorgespannt wird.Method according to one of claims 1-6, wherein the step transmission (14) is preceded by a friction clutch (12) which can be actuated by means of a clutch actuator (13) and wherein in response to the gear change request signal (48, 58) the friction clutch (12) opened, a first clutch (36) of the transmission (14) is moved from a first closed position (37, 66) to an open position (37 ', 70) by means of the transmission actuator (38), the first (36) or a further (36a) clutch is moved from an open position (37 ', 70) to a second closed position (37'', 72) and the friction clutch (12) is closed again, characterized in that
the first clutch (36) is pretensioned in the direction of the open position (37 ', 70) by means of the gear actuator (38) before the friction clutch (12) is completely opened (68). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltkupplung (36) mittels des Getriebeaktuators (38) vor dem Erreichen (t3) des Schleifpunktes der Reibungskupplung (12) in Richtung der Offenstellung (37', 70) vorgespannt wird.Method according to claim 7, characterized in that the first clutch (36) is pretensioned in the direction of the open position (37 ', 70) by means of the gear actuator (38) before reaching (t 3 ) the grinding point of the friction clutch (12). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltkupplung (36) vor Erreichen des Schleifpunktes (t3) der Reibungskupplung (12) von der ersten Schließstellung (37, 66) in die Offenstellung (37', 70) bewegt wird.Method according to Claim 8, characterized in that the first clutch (36) is moved from the first closed position (37, 66) to the open position (37 ', 70) before the grinding point (t 3 ) of the friction clutch (12) is reached. Stufengetriebe (14) mit einer Mehrzahl von Gängen (24,26), wenigstens einer Schaltkupplung (36) zum Ein- und Auslegen der Gänge (24,26), einem Getriebeaktuator (38) zum Bewegen der Schaltkupplung (36) und mit Steuermitteln (44) zum Ansteuern des Aktuators (38), so daß dieser die Schaltkupplung (36) in Antwort auf ein Gangwechsel-Anforderungssignal (48,58) von einer ersten Schließstellung (37,66) in eine Offenstellung (37',70) bewegt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuermittel (44) den Getriebeaktuator (38) so ansteuern, daß die Schaltkupplung (36) in Richtung der Offenstellung (37', 70) vorgespannt wird, bevor der Getriebeaktuator (38) die Schaltkupplung (36) von der ersten Schließstellung (37,66) in die Offenstellung (37',70) bewegt.Multi-stage transmission (14) with a plurality of gears (24, 26), at least one clutch (36) for engaging and disengaging the gears (24, 26), a transmission actuator (38) for moving the clutch (36) and with control means ( 44) for actuating the actuator (38) so that it moves the clutch (36) in response to a gear change request signal (48, 58) from a first closed position (37, 66) to an open position (37 ', 70),
characterized in that
the control means (44) actuate the transmission actuator (38) such that the clutch (36) is biased in the direction of the open position (37 ', 70) before the transmission actuator (38) moves the clutch (36) from the first closed position (37, 66) moved into the open position (37 ', 70).
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